淺談海洋平臺組塊二次牽引方案

淺談海洋平臺組塊二次牽引方案

[摘 要] 隨著海洋石油事業(yè)的快速發(fā)展，海工建造場地異常繁忙，滑道利用率非常高，由于場地滑道數(shù)量有限，為滿足建造場地的施工需要，在項目初期部分組塊需要布置到滑道的后端開始建造，待前端無其它結(jié)構(gòu)物時方可進行二次牽引，以便預(yù)留滑道后端空間為后期項目提供總裝空間。
[關(guān)鍵詞] 海洋平臺；組塊；建造；二次牽引

拖拉牽引工作，是組塊建造過程中的一項重要內(nèi)容。拖拉牽引的效果不僅影響場地滑道的利用率，還直接影響到組塊的建造質(zhì)量。對于海洋平臺中的組塊，在項目初期建造位于滑道的后端，當前端的結(jié)構(gòu)物拖拉裝船后，需要將后端未完工的組塊拖拉至滑道的前端，待組塊完工后進行最終的裝船拖拉。為此，對于沒有完工的組塊的拖拉作業(yè)稱為二次牽引，其重要性在組塊建造過程中至關(guān)重要，需要對此進行研究。本文詳細描述了二次牽引的整個過程，可為以后的海工場地二次牽引提供參考依據(jù)，具有重
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5個輪子（前端5個，后端5個）。


圖3 設(shè)備連接圖（牽引到位狀態(tài)）

滑輪組中跑繩的繞繩方式如圖4所示。

圖4 滑輪組繞繩方式
4 牽引力計算
牽引時，每套滑輪組最終輸出牽引力的計算如下。
滑輪組的效率：
其中：

η為單個滑輪的效率，等于0.95；n為滑輪繞繩數(shù)取11（繩始于定滑輪，繞5*5滑輪組，接到卷揚機）。
則與組塊相連滑輪組的最大輸出牽引力為：
表2 滑輪組牽引能力計算表

單個滑輪
效率 卷揚機
能力 滑輪繞
繩數(shù) ε 滑輪組
效率 最大輸出
牽引力

　 噸 　 　 　 噸
0.95 75 11 1.053 0.7840 571.80

6摩擦力計算
6.1摩擦系數(shù)的選取：參考GL Noble Denton 資料
最大靜摩擦系數(shù)：木材－特氟龍（典型0.14，最大0.25）；
最大動摩擦系數(shù)：木材－特氟龍（典型0.06，最大0.08）。
表3 渤中35-2 CEPA組塊牽引摩擦力計算表

牽引位置 組塊總重 支反力 靜摩擦系數(shù) 靜摩擦力 牽引
能力 是否滿
足使用 牽引力
差值 兩側(cè)靜摩擦
力差值
typ typ
噸 噸 　 噸 噸 　 噸 噸
A軸DSU 8896.22 4929.48 0.14 690.13 571.80 不滿足 -118.33 134.78
B軸DSU 3966.74 0.14 555.34 571.80 滿足 16.46

牽引位置 組塊總重 支反力 動摩擦系數(shù) 動摩擦力 牽引
能力 是否滿
足使用 牽引力
差值 兩側(cè)動摩擦
力差值
ma* ma*
噸 噸 　 噸 噸 　 噸 噸
A軸DSU 8896.22 4929.48 0.08 394.36 571.80 滿足 177.44 77.02
B軸DSU 3966.74 0.08 317.34 571.80 滿足 254.46

卷揚機牽引能力大于組塊的最大動摩擦力，組塊能夠持續(xù)向前運動。表3中兩側(cè)卷揚機的牽引能力均大于組塊的最大動摩擦力，分別為177噸和254噸，牽引能力滿足連續(xù)牽引要求。
組塊牽引需依靠助推千斤頂啟動，以減小組塊牽引力從靜摩擦力到動摩擦力之間的突然變化，使牽引啟動過程運動連續(xù)平穩(wěn)。注意：在牽引過程中如遇到組塊停止滑動再次牽引啟動時，也需使用啟動助推千斤頂。
由于本組塊存在偏心1.08m，連續(xù)牽引狀態(tài)時兩側(cè)滑輪組存在的理論計算不均勻力約為77.02噸（動摩擦力），現(xiàn)場需合理控制好卷揚機輸出力，防止組塊在水平面內(nèi)扭轉(zhuǎn)。為使牽引中對組塊產(chǎn)生較小的水平扭矩，參考表3中每個滑道摩擦力的參考值，在牽引過程中對卷揚機進行相關(guān)控制的參考，現(xiàn)場指揮可根據(jù)此數(shù)據(jù)調(diào)整牽引力的輸出。
6.2助推千斤頂?shù)倪x取
千斤頂能力應(yīng)滿足如下條件：
助推千斤頂能力+最大滑輪組牽引力＞組塊靜摩擦力
考慮到滑靴接觸面的木材為新制鋪設(shè)的冰片香木，且滑靴壓在特氟龍滑道板上的時間不長，約6個月，滑動接觸面整體條件較好，最大靜摩擦系數(shù)按照典型靜摩擦力系數(shù)0.14的1.25倍選取。


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